补偿法是高精度光学非球面检测的一种主要方法，本文针对补偿法检测非求面时必需解决的几个关键技术进行了研究，为高精度补偿器的设计与研制成为提供了有力的技术支持。补偿法检测非球面的核心部件是高精度的补偿器，而为得到高精度的补偿器，必需解决如下几个关键技术：1．在光学设计的同时必须要考虑补偿器设计的可能性，本文以新一代高密度光盘系统的大数值孔径读出物镜的设计为例说明上述两者之间的密不可争；补偿器各参数的公差要求应低于现有的工艺水平，本文对所设计物镜的小尺寸、大偏离量非球面模芯的补偿器进行了详尽的分析，结果表明在现有的工艺水平下提出的补偿器结构能满足检测的需要。2．高精度补偿器的光学材料光学均匀性必需进行严格的定量检测：为此本文研究了光学玻璃材料光学均匀性的高精度检测技术，成功研制了国内首台大口径（口径可达300mm）、高精度的数字光学均匀性测量仪，其检测精度可达1×10^-6，从而成功解决了高质量光学材料光学均匀性的高精度测量问题；另外本文还提出了两种新的光学玻璃材料光学均匀性的绝对测量方法。3．在高精度补偿器中有时难以避免的要用到大曲率半径面，而这种表面的检测是光学检测中的一个难题，本文提出了一种基于折射率微差原理的长焦距发生器，其对曲率半径的检测精度可优于0.1％，对面形的检测精度可达到λ／150（RMS）。从而成功解决了大曲率半径面（特别是凸面）的高精度测量问题。综上，本文解决了补偿法检测非球面时必需解决的几个关键技术，这必将提高我国检测高精度检测非球面的能力，促进我国非球面的研制与应用，这对提高我国国防工业、光电信息业的竞争能力有重要意义。